周卓煒 ，林巍 ，尹海卿

（1.中交懸浮隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)計方法研究攻關(guān)組，廣東 珠海 519000；2.大連理工大學(xué)，遼寧 大連 116024；3.中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京 100088；4.中交第三航務(wù)工程局有限公司，上海 200032）

1 概述

作為一種新型水下交通結(jié)構(gòu)形式[1-4]，懸浮隧道通常被認(rèn)為具有可跨越深廣水域、對自然環(huán)境影響小、建造地點(diǎn)選擇自由、交通工程設(shè)計靈活、通行時間短、縱坡小等優(yōu)勢[5-6]，并受到廣泛關(guān)注。

當(dāng)前研究懸浮隧道的方法主要為數(shù)學(xué)模型[7]和二維物理模型[8]，為獲得懸浮隧道整體結(jié)構(gòu)在水中的響應(yīng)，需要開展懸浮隧道整體結(jié)構(gòu)行為機(jī)理試驗(yàn)。物理模型試驗(yàn)通常需要依照特定的原型實(shí)物，按照選定的縮尺比，進(jìn)行模型制作與試驗(yàn)開展，然而現(xiàn)今并沒有可供懸浮隧道整體結(jié)構(gòu)行為機(jī)理試驗(yàn)（以下簡稱“機(jī)理試驗(yàn)”）參考的實(shí)際懸浮隧道原型。

本文主要介紹試驗(yàn)詳細(xì)設(shè)計工作，包括比尺與相似、懸浮隧道模型設(shè)計、環(huán)境激勵條件和測量手段。

2 比尺與相似

模型相對原型的縮尺比（模型比尺）影響模型的外形尺寸。比尺的選擇需要綜合考慮原型懸浮隧道尺寸及試驗(yàn)水池尺寸條件。選擇大比尺，模型試驗(yàn)結(jié)果更接近原型，然而需要試驗(yàn)水池提供充分的布置空間以及試驗(yàn)動力環(huán)境；選擇小比尺，對試驗(yàn)水池條件要求較低，然而尺度效應(yīng)影響顯著[9]，模型試驗(yàn)結(jié)果偏離原型，甚至可能導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。機(jī)理試驗(yàn)比尺選擇1∶50，天津擬建設(shè)的懸浮隧道試驗(yàn)水池有效尺寸為30 m×50 m×2 m，可布置的懸浮隧道基準(zhǔn)模型長24 m，對應(yīng)隧道原型長1.2 km。

由于懸浮隧道跨度通常較大，其模型需設(shè)計成彈性體，為模擬包含沿程約束和接岸接頭整體結(jié)構(gòu)體系響應(yīng)規(guī)律，試驗(yàn)主要考慮的模型相似律為重力相似律及彈性相似律。兩者在水環(huán)境中的相似關(guān)系見表1[10]。

表1 機(jī)理試驗(yàn)采用的相似關(guān)系表Table1 Similarity relation table used in mechanism test

為使懸浮隧道模型同時滿足重力相似和彈性相似，要求模型密度比尺與水環(huán)境密度比尺一致，即λρs=1，同時λE=λ，才能保證作用力比尺一致。這對模型的選材有特殊要求，模型隧道建造材料的彈性模量與原型材料彈性模型需要滿足一倍長度比尺關(guān)系，這給模型制作帶來困難。對于懸浮隧道，可以認(rèn)為在隧道軸向上運(yùn)動不明顯，可以忽略，從而，彈性相似條件可以簡化為抗彎剛度相似，即需要通過構(gòu)造搭配設(shè)計，使得懸浮隧道模型的抗彎剛度與原型的抗彎剛度滿足相似律λEI=λ5。

3 懸浮隧道模型設(shè)計

3.1 管體詳細(xì)設(shè)計

懸浮隧道管體采用棒芯-填充材料-配重的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，忽略懸浮隧道內(nèi)部質(zhì)量分布對整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，模型質(zhì)量考慮為均勻分布。棒芯模擬抗彎剛度相似，填充材料模擬外形尺寸相似，配重材料模擬重量相似。

棒芯材質(zhì)經(jīng)多種材料比選，選擇不銹鋼。因?yàn)闄C(jī)理試驗(yàn)工況多，模型浸沒在水中持續(xù)時間可達(dá)數(shù)月，選擇不銹鋼棒芯可以避免腐蝕風(fēng)險；此外，不銹鋼棒芯表面易打磨，利于安裝應(yīng)變測量傳感器。

填充材料經(jīng)多種比選，選擇高密度聚苯乙烯泡沫塑料。該材料有不易變形、易于切割、吸水率低、彈性模量小的優(yōu)點(diǎn)，保證填充材料變形引起的水流力變化、吸水引起凈浮力變化可忽略，對模型管體抗彎剛度的增加也可忽略。

配重材質(zhì)亦選用不銹鋼，可能保證長時間放置在水下環(huán)境中不發(fā)生腐蝕。配重材料加工成環(huán)狀小塊，間斷嵌入填充材料的靠外側(cè)。該設(shè)置方便拼裝，且扭轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量較接近原型縮尺后的慣性力比尺律，同時間斷分布減少對模型管體抗彎剛度影響。

錨索式懸浮隧道模型管體每間隔一段距離需布置系纜斷面，系纜鋼環(huán)的壁厚需要增加，配重環(huán)寬度也要加長進(jìn)而增大與泡沫有效接觸面積。設(shè)置傳力構(gòu)造將系纜配重環(huán)受到的纜力傳遞到棒芯上，避免擠壓填充材料。模型節(jié)段組成如圖1所示。

圖1 模型節(jié)段組成Fig.1 Components of SFT model segments

管體分段。懸浮隧道模型管體設(shè)計有效長度24 m，棒芯總長27 m，如果加工成整體，則棒芯精度低、成本高且不利搬運(yùn)。因而將管體分為多個節(jié)段。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長6 m，方便運(yùn)輸。分段后，單節(jié)段由節(jié)段棒芯、發(fā)泡塑料填充材料和配重環(huán)拼接而成。不同節(jié)段之間采用特制等剛度機(jī)械連接器連接（圖2），保證連接后棒芯剛度不變；連接器設(shè)置正反絲扣，保證安裝過程中棒芯軸線不發(fā)生錯位；連接器兩端加裝鎖緊裝置，保證試驗(yàn)過程不發(fā)生松動。

圖2 分段管體特制機(jī)械連接器Fig.2 Special-designed mechanical connector for segments of SFT model

包覆材料。節(jié)段拼接完成形成懸浮隧道的管體模型，出于模型美觀及保護(hù)填充材料不受浸水影響的考慮，選擇合理的包覆材料將模型整個包裹起來。外包層包覆材料需要選擇厚度小、質(zhì)量低、耐腐蝕以及水密性能良好的材料。

模型有效長度24 m，兩端各額外伸出約1.5 m長鋼棒芯與端部約束機(jī)構(gòu)連接以及端部臺座連接（圖 3）。

圖3 端部臺座及約束裝置Fig.3 End pedestal and restraint device

3.2 支撐系統(tǒng)

懸浮隧道模型從加工到試驗(yàn)場地定位和起浮用到3個支座，分別是模型加工臺、管體臨時支架、端部臺座。

管體模型總重超過1 t，跨度27 m，特制懸浮隧道管體模型加工臺，輔助模型固定與安裝。模型加工臺水平高度通過水準(zhǔn)儀精調(diào)，加工臺上設(shè)置定位裝置，確保模型管體加工精度可控。

懸浮隧道模型借助水的浮力才能起浮，由于模型跨度較長，安裝過程中，若僅靠兩端支撐，模型將發(fā)生坍塌，造成模型損壞。故沿模型軸線布置臨時支架。除支撐模型管體外，臨時支架還能精確定位模型預(yù)設(shè)安裝位置，保證模型現(xiàn)在安裝精度可控。臨時支架在豎向可通過套筒構(gòu)造伸縮，確保注水后可方便模型與支架的脫離措施。支架盡量做成高剛度、高透水、邊緣流線型的構(gòu)造，進(jìn)而最小化支架對水池流場的干擾。

端部臺座上安裝端部約束裝置（含固接裝置、鉸接裝置以及軸力施加裝置）。理論上端部支座需要提供無限大的剛度和強(qiáng)度，保證不參與模型模態(tài)響應(yīng)，從經(jīng)濟(jì)合理性角度出發(fā)，設(shè)計并制作高剛度、高強(qiáng)度的端部臺座。懸浮隧道原型接岸接頭錨固方式最可能介于固結(jié)行為和鉸結(jié)行為之間，機(jī)理試驗(yàn)不要求約束裝置能100%模擬固結(jié)和鉸結(jié)，只需近似模擬，并且能實(shí)現(xiàn)約束方式的快速轉(zhuǎn)換（圖3）。

3.3 錨固系統(tǒng)

模型纜索剛度基于原型和彈性相似比尺律換算得到。假設(shè)1.2 km長懸浮隧道每150 m平均有4根纜索，管體凈浮力由這些纜索均擔(dān)，不考慮其它環(huán)境荷載，根據(jù)凈浮力可求出每根纜索的初始張力。因?qū)嶋H工程受到環(huán)境荷載、疲勞效應(yīng)、纜力不均、動力放大效應(yīng)等的影響，考慮每根纜索安全系數(shù)為9，即是纜索最小破斷力需滿足初張力的9倍?；谠摲椒▽?yīng)查找市場上常見纜索的規(guī)格，進(jìn)而確定纜索直徑、重量和材質(zhì)，并確定纜索剛度。模型的錨固系統(tǒng)與地面的連接需要做得足夠強(qiáng)，保證試驗(yàn)過程中不破壞。

纜索形式采用無伸長繩（受力伸長量極低）串聯(lián)了彈簧、拉力計和緊繩器（圖4）。拉力計動態(tài)監(jiān)測纜力。緊繩器細(xì)調(diào)纜索長度，進(jìn)而可以調(diào)整纜索初始張力，彈簧提供纜索剛度，無伸長繩保證纜索形態(tài)，且不影響纜索整體剛度。

圖4 錨索組成及錨固斷面形式Fig.4 Cable composition and anchorage section form

4 測量

懸浮隧道模型水下測量系統(tǒng)包括運(yùn)動姿態(tài)測量（觀測管體實(shí)時運(yùn)動位移）、加速度測量、纜力測量、應(yīng)變測量、棒芯伸長量測量與水下攝像。

4.1 運(yùn)動姿態(tài)測量

運(yùn)動姿態(tài)的直接測量方法可考慮電磁式點(diǎn)運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)和水下攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)等。電磁式點(diǎn)運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)在水下的監(jiān)測性能需要驗(yàn)證，且受模型鋼質(zhì)材料影響大。水下攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)通過在模型管體上設(shè)置觀測點(diǎn)并用水下相機(jī)捕捉觀測點(diǎn)。

運(yùn)動姿態(tài)間接測量方法作為直接法的驗(yàn)證或備選手段，比選了水上攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)、加速度間接測量法、纜力間接測量法和應(yīng)變間接測量法。

1）水上攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)通過在模型管體上安裝輕質(zhì)高強(qiáng)測量桿，將觀測點(diǎn)布置到水面以上，利用水上測點(diǎn)觀測結(jié)果反算到管體運(yùn)動。該方法簡便可行，缺點(diǎn)是測量精度受日光變化、水面反射光等影響。測量架需要兼顧剛度和透水性，前者影響測量結(jié)果轉(zhuǎn)化精度，后者干擾水動力場。

2）加速度間接測量法通過測量懸浮隧道模型管體特征點(diǎn)的加速度時程，并通過積分運(yùn)算反算求得模型關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)動姿態(tài)。由于加速度是位移對時間的二階導(dǎo)數(shù)，因此加速度反算運(yùn)動姿態(tài)需要正確的初始位移、速度和加速度，其反算結(jié)果也需要被驗(yàn)證。

4）應(yīng)變量反算運(yùn)動姿態(tài)方法是指通過試驗(yàn)監(jiān)測得到各點(diǎn)應(yīng)變值，反算出各點(diǎn)的撓度變化，進(jìn)而獲得模型管段的位移姿態(tài)。然而，該方法所基于的理論假定是應(yīng)變片在管體長度方向上的分布是連續(xù)的，需要大量應(yīng)變片才能推測出管體姿態(tài)，大量應(yīng)變片的使用會給模型制作帶來困難。

綜合考慮可實(shí)施性與技術(shù)可行性，推薦選擇水上攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)和纜力間接測量法組合并相互驗(yàn)證的方法對運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。水上攝像式運(yùn)動量監(jiān)測系統(tǒng)可以快速直觀監(jiān)測管體運(yùn)動量，而纜力間接測量法可以獲取更為精細(xì)的管體運(yùn)動量信息。

4.2 加速度測量

加速度測量采用加速度轉(zhuǎn)角儀，測得管體的三維水平、豎向平動加速度和三向轉(zhuǎn)角加速度。由于懸浮隧道模型管體跨度較長，單點(diǎn)加速度測量結(jié)果難以反映管體的整體加速度變化規(guī)律，沿管體軸線布置多個加速度測量點(diǎn)。

前文已述模型管體由棒芯、填充材料及配重材料組成，理想的安裝位置為模型中心。然而第一輪試驗(yàn)時出于安裝方便的考慮，僅在模型管體頂部布置測點(diǎn)，且與系纜斷面同隧道軸線里程。進(jìn)而導(dǎo)致測量得到的管體加速度數(shù)據(jù)不能直接反應(yīng)模型管段軸線上的加速度變化。

要求測量加速度儀器試驗(yàn)前每隔一段時間通過專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定，并提供標(biāo)定報告及數(shù)據(jù)。

4.3 纜力測量

纜力測量通過纜索上設(shè)置的纜力計實(shí)現(xiàn)（圖4）。為調(diào)節(jié)纜索初拉力，每根纜索均布置拉力計。試驗(yàn)過程中纜力是動態(tài)變化的，開始前需對拉力計進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定，確定測量精度。試驗(yàn)過程中監(jiān)測纜力大小，超出預(yù)警值時需要停止試驗(yàn)，重新調(diào)節(jié)纜力或查找原因。

4.4 應(yīng)變測量

應(yīng)變測量采用應(yīng)力分析電阻應(yīng)變計（應(yīng)變片）測量應(yīng)變值。懸浮隧道模型管體抗彎剛度主要由鋼質(zhì)棒芯提供，在棒芯上合理布置應(yīng)變測點(diǎn)數(shù)量，盡可能多地捕捉管體應(yīng)變狀態(tài)，應(yīng)變布置應(yīng)當(dāng)滿足動態(tài)應(yīng)變測量要求，設(shè)置合理的防水措施滿足水下測量要求。由結(jié)構(gòu)分析可知，懸浮隧道模型管體的兩端和中部截面是受力關(guān)鍵截面，需要重點(diǎn)觀測應(yīng)變變化值。

首先對社會隔離、生存質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行描述性分析和Pearson相關(guān)分析。如表1所示。社會隔離均值為(1.578±0.598)分，生存質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)狀況均值分別為(3.894±0.514)分和(2.270±0.599)分。社會隔離與生存質(zhì)量(r=-0.222，P<0.01)呈顯著負(fù)向相關(guān)性，與經(jīng)濟(jì)狀況(r=-0.090，P<0.05)呈顯著負(fù)向相關(guān)性。生存質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)狀況呈顯著正向相關(guān)性(r=0.183，P<0.01)。

4.5 棒芯測量

棒芯伸長量反應(yīng)模型管體的軸向受拉狀況。管體接在兩端臺座和臨時支座上以后，在水池未灌水之時的試驗(yàn)前后，用千分表測量模型棒芯的長度變化。懸浮隧道模型兩端各設(shè)置2套千分表，共4套。千分表測量結(jié)果中除了棒芯伸長量，還混合了支座自身變形、間隙合攏等信息，測量時需要通過合理選擇位置，盡量減小這部分干擾信息。

4.6 攝像系統(tǒng)

為提高水下攝像能見度，要求水池水質(zhì)清澈見底，必要時縮短水下攝像距離；在模型管體的1/2（即跨中）位置和1/4位置各設(shè)2個固定攝像，分別觀測水平和豎向的變形；另設(shè)置1個移動攝像；并且，拍攝位置的模型管體外衣上需打印或貼上網(wǎng)格紙，有利于觀察。

4.7 測量分析信息

從測量值中需要得到以下信息，大致按從易到難可能實(shí)現(xiàn)的順序排列：水下影像、撓度極值、內(nèi)力極值、加速度極值、纜力極值、纜力松弛監(jiān)測、位移時程、加速度時程、纜力時程、結(jié)構(gòu)體系自振頻率（包含其質(zhì)量與剛度信息，以及周邊水體環(huán)境信息）、結(jié)構(gòu)體系運(yùn)動衰減特征（包含其阻尼信息，以及周邊水體環(huán)境信息）。

需檢查這些信息背后測量手段的魯棒性，采用不同測量手段進(jìn)行相互驗(yàn)證。

5 環(huán)境條件

環(huán)境條件主要為試驗(yàn)水池提供的波浪和水流環(huán)境條件，需要的支撐系統(tǒng)主要包括造流系統(tǒng)、造波系統(tǒng)、流速率定與監(jiān)控系統(tǒng)、波浪率定與監(jiān)控系統(tǒng)，以及波流同時施加的控制方法。

5.1 造流系統(tǒng)與流速監(jiān)測

造流系統(tǒng)采用循環(huán)水泵。流速范圍依據(jù)懸浮隧道環(huán)境水流流速上限，并結(jié)合水池可能的縮尺根據(jù)弗洛德相似比尺律換算得到。在模型安裝前，水池放滿水，在模型預(yù)裝位置處布置測流儀器，開啟造流，不斷調(diào)節(jié)水泵工作頻率，監(jiān)測模型預(yù)裝處的斷面流速，當(dāng)流速結(jié)果滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)時，記錄與之對應(yīng)的水泵工作頻率。建立水泵工作頻率與模型預(yù)裝位置處的斷面流速一一對應(yīng)關(guān)系，若造流設(shè)備性能較好，能達(dá)到重復(fù)性要求，則下次輸入相同循環(huán)水泵工作頻率即可得到預(yù)期流速。用這種方法，實(shí)現(xiàn)水流環(huán)境的可再現(xiàn)。多臺水泵同時工作時還需協(xié)調(diào)各水泵工作頻率來確保流速均勻。為了出水口的流態(tài)平穩(wěn)，在出水口處設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施，水池側(cè)壁也需要足夠光滑以作導(dǎo)流面。

流速監(jiān)測需在同一過流斷面上布置多個測點(diǎn)，所有測點(diǎn)深度一致，且深度能代表水深方向流速均值。均勻流從開始造流到出現(xiàn)的時間可能較長，流速監(jiān)測時間需要能覆蓋這個時間段。設(shè)定監(jiān)測數(shù)據(jù)分析時間窗口，當(dāng)分析時段內(nèi)水流均速達(dá)到設(shè)定值，且脈動流速符合誤差控制要求時，判定達(dá)到預(yù)設(shè)水流條件。為了確保流速監(jiān)測系統(tǒng)可靠性，對流量也同步監(jiān)測，即采用流速流量雙控手段。既有水池造流水管直徑超過2 m，在每個循環(huán)水泵前端流場較穩(wěn)定區(qū)設(shè)置流量計，通過流量計的讀數(shù)換算斷面總流量，并與流速監(jiān)測結(jié)果的換算值相互驗(yàn)證。

5.2 造波系統(tǒng)與波浪監(jiān)測

造波系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)同樣來自懸浮隧道環(huán)境條件上限以及試驗(yàn)場地可能的縮尺?？刂圃觳ò宓倪\(yùn)動幅值及運(yùn)動速率，獲得指定波浪，造波板前波浪不穩(wěn)定，波浪傳播一段距離后，波浪將逐漸趨于穩(wěn)定，由此獲得特定的入射波浪；波浪傳播到試驗(yàn)水池的另一端后，若無特殊處理，將發(fā)生反射，反射波浪將干擾試驗(yàn)。當(dāng)波浪加載歷時較長時，反射波還將傳播到造波板前發(fā)生二次反射。二次反射波既可能影響試驗(yàn)區(qū)域，也可能產(chǎn)生更多n次反射波。

另外，試驗(yàn)水池中兩側(cè)邊壁若不加處理，當(dāng)造波系統(tǒng)或波浪傳播過程出現(xiàn)較小誤差時，將可能導(dǎo)致波浪部分傳遞到邊壁上，引起波浪在試驗(yàn)水池側(cè)向上發(fā)生振蕩，從而影響試驗(yàn)區(qū)波浪狀況。

因此，模型在試驗(yàn)水池位置需要與造波板有一定距離，使得造波板造出的波浪傳遞到模型試驗(yàn)區(qū)時已充分發(fā)展和穩(wěn)定。試驗(yàn)水池尾端及兩側(cè)邊壁需要一定的被動消波浪構(gòu)造，盡可能降低波浪在試驗(yàn)水池邊壁上發(fā)生反射影響試驗(yàn)區(qū)域。如果在造波板處引入主動消浪措施，可消除二次反射波浪，進(jìn)一步降低試驗(yàn)水池邊界波浪反射對試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)波浪的影響。

有關(guān)波浪率定工作。在模型位置及其前方架設(shè)多個波浪監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測波浪傳播方向的發(fā)展和演化，確定模型所處位置波浪是穩(wěn)定的。為了監(jiān)測單向波波峰線時程穩(wěn)定性、其沿隧道長度方向均勻性，以及多向波波峰線長度，隧道長度方向布設(shè)多個測點(diǎn)。監(jiān)測的時長根據(jù)波浪特性調(diào)整，規(guī)則波較短，不規(guī)則波稍長，但總體上都不宜過長，避免上述的波浪多次反射影響。對于監(jiān)測結(jié)果的分析，應(yīng)排除波浪傳播歷程中前幾個發(fā)展不穩(wěn)定監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，對波高和波周期進(jìn)行統(tǒng)計分析，對不規(guī)則波還進(jìn)行頻譜分析，對多向不規(guī)則波還分析方向分布函數(shù)。類似水流的率定，在模型安裝前，建立造波機(jī)控制參數(shù)與模型預(yù)裝位置波參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，方法依然是通過不斷調(diào)整造波機(jī)運(yùn)動幅值及運(yùn)動速率，直到模型位置處監(jiān)測波浪結(jié)果與預(yù)設(shè)值匹配再做記錄。

5.3 波流作用

實(shí)際海洋環(huán)境中的波浪和水流同時存在，因而還需率定波流同存的水動力環(huán)境。有兩種方法，一種是先造流，測流量，滿足條件后，再在流上造浪，率定波浪；另一種是波流分別率定，再同時施加。第一種方式獲得的波浪水流條件明確，然而對造流系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出更高要求；第二種方式實(shí)現(xiàn)起來更方便，然而波流疊加效應(yīng)使得其條件不明確。

6 結(jié)語

本文討論了懸浮隧道機(jī)理試驗(yàn)采用的相似關(guān)系，明確試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際工程的相關(guān)性。機(jī)理試驗(yàn)需選擇合理模型比尺，將試驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)到實(shí)際工程中。模型比尺確定后，確定模型的各項(xiàng)尺寸指標(biāo)。懸浮隧道模型不同于一般海洋工程試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特定的重力和彈性力相似要求，?dǎo)致了模型設(shè)計的特殊性，通過采用棒芯-填充材料-配重的組合結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。為保證機(jī)理試驗(yàn)成果可靠性，除制作高精度特殊模型外，還需保證測量手段和環(huán)境條件滿足相應(yīng)要求，本文介紹了實(shí)踐前期及過程中不斷發(fā)展完善的詳細(xì)設(shè)計。

懸浮隧道整體模型試驗(yàn)近150 a在懸浮隧道研究歷史上國內(nèi)外無公開文獻(xiàn)，而機(jī)理試驗(yàn)更是從未進(jìn)行過。本文首次揭露機(jī)理試驗(yàn)詳細(xì)設(shè)計內(nèi)容，重點(diǎn)是模型制作與安裝、試驗(yàn)物理量測量布置以及外部水動力環(huán)境加載等的具體實(shí)現(xiàn)過程，為機(jī)理試驗(yàn)開展提供指導(dǎo)。